Получается, что формирование вихря атмосферой Земли происходит самопроизвольно, и при этом потенциальная энергия давления воздуха преобразуется в кинетическую энергию вращения вихря. Этот процесс, несомненно, существующий в природе, полностью противоречит представлениям Начал термодинамики, если его рассматривать в локальной области.
Однако это не все.
Удержание уплотненного газа в локализованном пространстве возможно только в случае снижения его температуры. Факт понижения температуры в воздушных вихрях и вообще в градиентных течениях воздуха широко подтверждается. Это и обледенение самолета во время полета, и обледенение воздухозаборников, и формирование града в смерчах с выбрасыванием его горизонтально широким веером. Но тогда возникает вопрос о том, куда девается энергия теплового движения газа, который образует смерч. И ответ таков: она из тепловой преобразуется в поступательную энергию потоков газа стенок смерча. Скорость каждой молекулы газа сохраняет свою величину, но перераспределяется по направлениям, увеличиваясь в направлении движения газа в стенке (тангенциальное направление) и соответственно уменьшая боковую составляющую (нормальное направление). Поэтому скорость движения стенок будет больше, чем это следует из соотношения радиусов. А в приведенном примере скорость составит уже не 100, а 150 или 200 м/с.
Таким образом, в целом воздушные вихри, как и любые газовые вихри, являются природной машиной по переработке потенциальной энергии давления внешнего по отношению к вихрю газа, обусловленного тепловым движением его молекул, в кинетическую энергию вращения вихря. И если потенциальной энергией газа воспользоваться практически нельзя или, по крайней мере, весьма затруднительно из-за отсутствия градиентов давления, то кинетической можно, например, поместив в вихрь турбину. Правда, при этом возникает проблема устойчивости вихря.
Из изложенного выше следует, что газовый вихрь способен преобразовывать тепловую энергию, представленную хаотическим движением его молекул, в упорядоченное движение, что противоречит всем известным установкам термодинамики. Но не совсем, поскольку если рассмотреть все составляющие процесса, находящиеся не в теле вихря, а во всем окружающем пространстве, в том числе и в других областях, в которых движение газа происходит совсем незаметно, то окажется, что в среднем никакие термодинамические законы не нарушены. Вихрь не бесконечен, и потоки газа в другой части вихря не сжимаются, а наоборот, расширяются. Здесь процессы идут в обратном направлении. Если же к тому же рассмотреть процесс во времени в среднем, то тем более окажется, что никакого нарушения законов термодинамики нет, поскольку энергию нельзя ни создать, ни уничтожить. Движение вечно. Однако после подобных, чисто механических преобразований, просматривается возможность использовать тепловую энергию газа, что ранее не представлялось возможным.
Pages: 1 2